《機械動力學(xué)》講述機械動力學(xué)的基礎(chǔ)理論、建模、分析計算以及復(fù)雜機械系統(tǒng)的動力學(xué)問題。《機械動力學(xué)》分為9章,內(nèi)容包括:振動基礎(chǔ)知識、單自由度系統(tǒng)的振動、多自由度系統(tǒng)的振動、振動控制技術(shù)及其應(yīng)用、基于AMESim的機械液壓系統(tǒng)動力學(xué)分析、基于多體動力學(xué)動態(tài)仿真建模的系統(tǒng);復(fù)雜機械系統(tǒng)動力學(xué)問題及幾個典型案例,包括復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真問題、機械-液壓耦合的動力學(xué)問題與典型應(yīng)用、電磁-機械耦合的動力學(xué)問題與典型應(yīng)用、物理-數(shù)學(xué)混合的動力學(xué)問題與典型應(yīng)用。
創(chuàng)新應(yīng)用型數(shù)字交互規(guī)劃教材︱機械工程是圍繞全國教育人才發(fā)展中長期規(guī)劃(20102020年)中國制造2025制造業(yè)人才發(fā)展規(guī)劃指南等綱領(lǐng)性文件,在上海市機械專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會和上海市機械工程學(xué)會先進制造技術(shù)專業(yè)委員會的牽頭、指導(dǎo)下,由上?茖W(xué)技術(shù)出版社組織國內(nèi)高等院校及國內(nèi)外大型名企共同編寫而成的一套將數(shù)字資源與紙質(zhì)書交互融合的本科教材。該套教材的出版,立足于滿足經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級急需的智能制造業(yè)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的需求,有望在一定程度上推動高等教育多樣化發(fā)展、優(yōu)化專業(yè)和課程結(jié)構(gòu)、提高專業(yè)課程設(shè)置與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的匹配程度、提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。教材特色如下:
1.創(chuàng)新課程設(shè)置,優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)。充分考慮國家對智能制造人才培養(yǎng)的政策和制度層面的要求,改進傳統(tǒng)教科書內(nèi)容陳舊、滯后時代和行業(yè)發(fā)展的狀況,植入企業(yè)的相關(guān)內(nèi)容和案例,確保教材在內(nèi)容上技術(shù)先進、工藝領(lǐng)先、案例新穎;并在每章開始增設(shè)與國際工程教育認證接軌的學(xué)習(xí)成果達成要求,明確學(xué)生應(yīng)達成的能力要求,以進一步培養(yǎng)學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的國際化視野。
2.創(chuàng)新編寫模式,實現(xiàn)產(chǎn)教研用融合。由高等院校、行業(yè)協(xié)會、學(xué)會、名企共同參與編寫,充分發(fā)揮學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會和行業(yè)組織在教材建設(shè)中的作用,以企業(yè)需求為導(dǎo)向,內(nèi)容技術(shù)互補、資源共享,突出專業(yè)和應(yīng)用實踐特色。
3.創(chuàng)新內(nèi)容形式,優(yōu)化教學(xué)方式。突破傳統(tǒng)教材模式,依托增強現(xiàn)實(AR)等技術(shù),將智能制造仿真場景、實驗實訓(xùn)操作視頻、材料顯微組織放大圖片、智能機器人技術(shù)演示動畫、國內(nèi)外名企案例展示等多種數(shù)字資源與紙質(zhì)產(chǎn)品交互,以直觀、形象、標準、泛在(便取)的方式提供給學(xué)生,幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)興趣,改進學(xué)習(xí)效果,促進學(xué)習(xí)方式的變革。
在中國制造2025國家戰(zhàn)略指引下,在深化教育領(lǐng)域綜合改革,加快現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè),深化產(chǎn)教融合、校企合作,培養(yǎng)高素質(zhì)勞動者和技能型人才的形勢下,我國高教人才培養(yǎng)領(lǐng)域也正在經(jīng)歷又一重大改革,制造強國建設(shè)對工程科技人才培養(yǎng)提出了新的要求,需要更多的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,同時隨著人才培養(yǎng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合,盡早推出適合創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的出版項目勢在必行。教科書是人才培養(yǎng)過程中受教育者獲得系統(tǒng)知識、進行學(xué)習(xí)的主要材料和載體,教材在提高人才培養(yǎng)質(zhì)量中起著基礎(chǔ)性作用。目前市場上專業(yè)知識領(lǐng)域的教材建設(shè),普遍存在建設(shè)主體是高校,而缺乏企業(yè)參與編寫的問題,致使專業(yè)教學(xué)教材內(nèi)容陳舊,無法反映行業(yè)技術(shù)的新發(fā)展。本套教材的出版是深化教學(xué)改革,踐行產(chǎn)教融合、校企合作的一次嘗試,尤其是吸收了較多長期活躍在教學(xué)和企業(yè)技術(shù)一線的專業(yè)技術(shù)人員參與教材編寫,有助于改善在傳統(tǒng)機械工程向智能制造轉(zhuǎn)變的過程中,機械工程這一專業(yè)傳統(tǒng)教科書中內(nèi)容陳舊、無法適應(yīng)技術(shù)和行業(yè)發(fā)展需要的問題。
另外,傳統(tǒng)教科書形式單一,一般形式為紙媒或者是紙媒配光盤的形式;ヂ(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,為教材的數(shù)字化資源建設(shè)提供了新手段。本叢書利用增強現(xiàn)實(AR)技術(shù),將諸如智能制造虛擬場景、實驗實訓(xùn)操作視頻、機械工程材料性能及智能機器人技術(shù)演示動畫、國內(nèi)外名企案例展示等在傳統(tǒng)媒體形態(tài)中無法或很少涉及的數(shù)字資源,與紙質(zhì)產(chǎn)品交互,為讀者帶來更豐富有效的體驗,不失為一種增強教學(xué)效果、提高人才培養(yǎng)的有效途徑。
本套教材是在上海市機械專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會和上海市機械工程學(xué)會先進制造技術(shù)專業(yè)委員會的牽頭、指導(dǎo)下,立足國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)學(xué)研發(fā)展的整體情況,來自上海交通大學(xué)、上海理工大學(xué)、同濟大學(xué)、上海大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)等近10所院校制造業(yè)學(xué)科的專家學(xué)者,以及來自江浙滬制造業(yè)名企及部分國際制造業(yè)名企的專家和工程師等一并參與的內(nèi)容創(chuàng)作。本套創(chuàng)新教材的推出,是智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)的融合出版創(chuàng)新探索,一方面體現(xiàn)和保持了人才培養(yǎng)的創(chuàng)新性,促使受教育者學(xué)會思考、與社會融為一體;另一方面也凸顯了新聞出版、文化發(fā)展對于人才培養(yǎng)的價值和必要性。
中國工程院院士
任彬,博士,博士后,上海大學(xué)副研究員,碩士生導(dǎo)師。2016年獲得上海市青年東方學(xué)者計劃資助。任彬作為負責(zé)人獲得國家自然科學(xué)基金、浙江省公益性技術(shù)應(yīng)用研究計劃等5個項目資助。另外,作為主要研究人員參加并完成香港政府資助項目、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)、國家863計劃、國家科技重大專項、國家科技支撐計劃等項目。并以第一作者和通訊作者在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊(SCI/EI刊源)發(fā)表論文14篇,現(xiàn)為Advanced Manufacturing Technology期刊的審稿人。
第1章機械振動系統(tǒng)基礎(chǔ)知識
1.1振動的分類及表示方法
1.2機械振動系統(tǒng)的三要素和動力學(xué)模型
1.3振動實驗
第2章單自由度機械系統(tǒng)的振動
2.1單自由度系統(tǒng)的運動微分方程
2.2單自由度系統(tǒng)的自由振動
2.3等效單自由度系統(tǒng)
2.4對數(shù)衰減率及阻尼比的測定
2.5單自由度系統(tǒng)的強迫振動
第3章多自由度機械系統(tǒng)的振動
3.1兩自由度系統(tǒng)的運動微分方程
3.2兩自由度系統(tǒng)的模態(tài)
3.3兩自由度系統(tǒng)的強迫振動
3.4多自由度系統(tǒng)的運動微分方程、模態(tài)和強迫振動
第4章機械振動控制及其應(yīng)用
4.1抑制振源
4.2隔振技術(shù)
4.3減振技術(shù)
4.4振動主動控制
4.5注塑機合模機構(gòu)的振動試
第5章機械液壓系統(tǒng)動力學(xué)分析
5.1AMESIM簡介
5.2振動壓路機液壓系統(tǒng)動力學(xué)分析
5.3汽車起重機起升機構(gòu)液壓系統(tǒng)動力學(xué)分析
5.4小型液壓挖掘機動臂(下降)的液壓系統(tǒng)動力學(xué)分析
5.5組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)動力學(xué)分析
第6章復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真
6.1多領(lǐng)域物理系統(tǒng)的建模方法
6.2多體動力學(xué)動態(tài)仿真建模的系統(tǒng)框架
6.3零部件運動約束識別建模
6.4優(yōu)化設(shè)計中的仿真模型動態(tài)重建
第7章機械-液壓耦合的動力學(xué)問題與應(yīng)用
7.1研究進展
7.2機械場中前模板結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化
7.3注射成型裝備合模機構(gòu)剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析
7.4注射成型裝備機械-液壓耦合的多場仿真
第8章電磁-機械耦合的動力學(xué)問題與應(yīng)用
8.1研究背景
8.2低壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及數(shù)學(xué)模型
8.3低壓斷路器電磁-機械耦合仿真分析和參數(shù)檢測
第9章物理-數(shù)學(xué)混合的動力學(xué)問題與應(yīng)用
9.1研究背景
9.2大型深低溫精餾塔的數(shù)學(xué)仿真
9.3高效填料性能的物理仿真
9.4空分裝備精餾系統(tǒng)物理-數(shù)學(xué)混合仿真
符號表
參考文獻